تطبيقات وخصائص مخفضات الأنابيب

تُعدّ مخفّضات الأنابيب من التجهيزات الأساسية المستخدمة في أنظمة الأنابيب الصناعية لربط أنبوبين بأقطار مختلفة. سواء كنت تعمل في مجال النفط والغاز، أو المعالجة الكيميائية، أو معالجة المياه، فإن فهم المخفّضات يُساعد في تحسين التدفق، ومنع أعطال النظام، وتحسين كفاءة خطوط الأنابيب. في هذه المقالة، سنستكشف ماهية مخفّضات الأنابيب، والفرق بين المخفّضات المركزية وغير المركزية، واستخداماتها، وعمليات تصنيعها، وخيارات المواد المُناسبة - لتتمكن من اختيار النوع المناسب لمشروعك.

ما هو مخفّض الأنابيب؟

مخفّض الأنابيب هو نوع من تجهيزات الأنابيب يُستخدم لربط أنبوبين بأقطار مختلفة. يضمن تدفقًا سلسًا للسوائل، ويساعد في الحفاظ على ضغط النظام مع التكيف مع مختلف تكوينات الأنابيب.

هناك نوعان رئيسيان من مخفّضات الأنابيب:

المخفّض المركزي: وصلة مخروطية الشكل تُحاذي خطوط مركز الأنابيب الكبيرة والصغيرة. يُستخدم عادةً في خطوط الأنابيب الرأسية، حيث يبقى اتجاه التدفق ثابتًا ومركزيًا.

المخفّض اللامركزي: يتميز بمحاذاة مُزاحة حيث يكون أحد الجانبين مُسطّحًا. يُعدّ مثاليًا لخطوط الأنابيب الأفقية، إذ يمنع تراكم الهواء ويضمن تدفقًا مستمرًا، خاصةً في خطوط الشفط.

أنواع مواد مخفّضات الأنابيب

مخفّض الفولاذ الكربوني مقابل مخفّض الفولاذ المقاوم للصدأ

يمكن تصنيع المخفّضات من الفولاذ الكربوني، أو السبائك، أو الفولاذ المقاوم للصدأ، وغيرها. بالمقارنة مع مخفّض الفولاذ المقاوم للصدأ، يتميز مخفّض الفولاذ الكربوني بمقاومة عالية للضغط، وقوة أكبر، ومقاومة للتآكل، إلا أنه سهل التآكل.

١. معايير ودرجات مواد مُخفِّضات الفولاذ الكربوني:

A234 WPB، A420 WPL6، MSS-SP-75 WPHY 42، 46، 52، 56، 60، 65، و70.

٢. لمُخفِّضات الفولاذ المقاوم للصدأ:

ASTM A403 WP 304، 304L، A403، 316، 316L، 317، 317L، 321، 310، و904L، إلخ.

٣. لمُخفِّضات أنابيب السبائك:

تطبيقات المخفضات

تُستخدم المخفضات في مجموعة واسعة من الصناعات. إليك كيفية استخدامها:

1. خطوط أنابيب النفط والغاز

في تطبيقات المنبع والمصب، تساعد المخفضات على التحكم في الضغط أثناء نقل السوائل بين مختلف أحجام الأنابيب. هذا يُخفف الضغط على وصلات الأنابيب ويُعزز السلامة.

2. مرافق معالجة المياه

تُستخدم المخفضات في أنظمة نقل المياه لتنظيم معدلات التدفق بين الخزانات الكبيرة وخطوط التوزيع الضيقة، مما يضمن اتساق الضغط وكفاءة توصيل المياه.

3. مصانع الكيماويات والبتروكيماويات

تضمن المخفضات تدفقًا مستقرًا للسوائل المسببة للتآكل أو عالية الحرارة بين وحدات المعالجة. غالبًا ما تُختار مواد مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو سبائك الفولاذ لمقاومتها.

4. أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء

تُستخدم المخفضات في نقل قنوات الهواء أو خطوط سوائل التبريد، خاصةً عند تكييفها مع المعدات ذات أقطار الدخول/الخروج المختلفة مثل المبردات والمراوح والغلايات.

5. محطات توليد الطاقة

في كل من محطات الطاقة الحرارية والنووية، تُعتبر المخفضات أساسية في أنظمة أنابيب البخار والماء والغاز. تُعالج هذه المخفضات انتقالات الضغط العالي بين مكونات التوربين.

أنواع المخفضات:

1. حسب نصف قطر انحنائها: تُقسم إلى شفة كوع طويلة نصف قطرها وكوع قصيرة نصف قطرها. الكوع الطويل نصف قطره يعني أن نصف قطر انحنائه يساوي 1.5 مرة من القطر الخارجي للأنبوب، أي R =. الكوع القصير نصف قطره يعني أن نصف قطر انحنائه يساوي القطر الخارجي للأنبوب، أي R =.

الخ ٢. وفقًا لطريقة التصنيع، يمكن تقسيمها إلى: الدفع، والكبس، والتشكيل، والصب، إلخ.

٣. وفقًا لمعايير التصنيع، يمكن تقسيمها إلى: المعيار الوطني، والمعيار الكهربائي، والمعيار المائي، والمعيار الأمريكي، والمعيار الألماني، والمعيار الياباني، والمعيار الروسي، إلخ.

٤. وفقًا لمواد التصنيع، يمكن تقسيمها إلى: الفولاذ الكربوني، والفولاذ المصبوب، والفولاذ السبائكي، والفولاذ المقاوم للصدأ، والنحاس، وسبائك الألومنيوم، والبلاستيك، وإسفلت الأرجون، إلخ.

خصائص مُخفِّض الضغط

المُخفِّض الضغط هو نوع من وصلات الأنابيب ذات المقبس. إذا لم تتطابق مواصفات قطر المُخفِّض المُختار مع القطر الداخلي لخط أنابيب العملية، فيجب تقليل أو توسيع المُثبِّت وفقًا لذلك. في حالة تقليل قطر خط الأنابيب، يجب مراعاة ما إذا كان فقدان الضغط الناتج عن ذلك سيؤثر على تدفق العملية. لمنع تأثر توزيع مجال التدفق بعد تركيب المُخفِّض، مما يؤدي إلى فقدان الضغط وبالتالي تقليل دقة قياس مقياس التدفق الكهرومغناطيسي، يجب ألا تزيد زاوية المخروط المركزي المطلوبة α عن ١٥ درجة، وكلما كانت أصغر كان ذلك أفضل. هناك نوعان: متحدة المركز ولامركزية. تُستخدم المخفضات متحدة المركز عادةً في الأنابيب الرأسية، بينما تُستخدم المخفضات اللامركزية في الأنابيب الأفقية، ومن المهم تحديد ما إذا كان الجزء العلوي مسطحًا أم سفليًا.

1. مقاومة للتشوه

2. سطح أملس

3. مواد خام مختارة

4. مرونة جيدة

5. مقاومة للبرد والحرارة والضغط والتآكل.